[發明專利]螺旋管式集熱器吸熱管

無效

• 申請號: 201310012341.6
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103017380A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 崔文智;尹飛
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F24J2/46
• 分類號: F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明的技術名稱是螺旋管式集熱器吸熱管，屬于太陽能熱利用領域。它包括外側的玻璃套管、內側多頭螺旋吸收管以及兩側的密封接頭。

背景技術

目前三種主要太陽能熱發電形式中技術最成熟是槽式太陽能電站。也是最早實現商業化發電的系統形式。玻璃-金屬真空集熱管是其關鍵部件。但是槽式太陽能熱電站中的集熱管在聚光工作時，太陽輻射經拋物面反射鏡投射到吸熱管的一側，使得吸熱管在管周向上受熱不均勻。在沿吸熱管周向，僅面向反射鏡一側受熱，而另一側幾乎沒有熱流進入，且受熱一側的熱流也呈現非線性特征。而且吸熱管表面熱流分布不均勻也給直接蒸汽發生過程帶來不利影響。一方面在電站工作過程中，鋼質吸熱管壁面上產生的溫度梯度帶來嚴重的機械應力，導致吸熱管彎曲，嚴重時金屬管甚至可能與玻璃管接觸，導致玻璃管表面出現局部高溫點，從而破裂，這樣就會將吸熱管直接暴露在大氣中，最終導致集熱器熱損失增加，系統熱效率下降。另一方面，吸熱管頻繁的變形，長時間運行就會出現永久性變形，致使吸熱管偏離聚光器的焦線，引起直接蒸汽發生系統效率下降。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種新型的槽式集熱器吸熱管，不再使用傳統的直管作為吸熱管，而采用多頭螺旋管，目的在于強化吸熱管內傳熱過程，減小吸熱管避免溫差，增強太陽能高溫集熱管的熱機械性能和集熱效率，從而避免了傳統吸熱管帶來的一系列問題。

本發明所采用的技術方案是：螺旋管式集熱器吸熱管，將幾根螺旋直徑相等的螺旋管合理的布置在一起，形成多頭螺旋管，利用多頭螺旋管作為集熱器的吸熱管；玻璃套管通過多頭螺旋管兩側密封接頭處的金屬-玻璃密封借口鏈接，此外玻璃套管上有一個真空抽氣口，由多頭螺旋管兩側的密封接頭保持玻璃套管與吸熱管之間的真空度。由于是多頭螺旋管，還要兩側的密封接頭處等間距的布置螺旋管的入口和出口，這就有利于流體在每個螺旋管內流量的平均分配。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：省掉了傳統槽式太陽能真空集熱管的膨脹節，因為這種新型的螺旋管式集熱器吸熱管中的螺旋管自身具有膨脹節作用。而且螺旋管對單相和兩相流動換熱具有強化作用，能夠提高集熱管的集熱效率。此外流體在螺旋管內周向運動，可以起到均勻管周向溫度，從而使管壁面的溫度梯度減小，減小管壁面的機械熱應力，延長集熱管的使用壽命。

附圖說明

圖1.螺旋管式集熱管吸熱管結構示意圖；

圖2.螺旋管式集熱管吸熱管結構A-A剖面圖；

其中：1—密封接頭；2—玻璃-金屬封接口；3—螺旋管；4—玻璃套管；5—螺旋管固定擋板。

具體實施方式

如圖1所示，將幾根螺旋直徑與傳統集熱器金屬管外徑相當螺旋管，合理的布置做成多頭螺旋管3，與吸熱管兩側的密封接頭1和玻璃套管4鏈接以及兩側螺旋管固定擋板5組成螺旋管式集熱器吸熱管。

如圖2所示，是螺旋管式集熱管吸熱管結構兩側密封接頭1處的剖面示意圖。